KR100243704B1 - 스핀들 모터용 유체 동압 베어링의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스핀들 모터에 사용되는 베어링에 대한 것으로 발명의 주된 목적은 소결함유 베어링과 동압 베어링의 장점만을 취합하여 새로운 구조의 축계를 제공하고자 하는데 있다.

이를 위한 주요 구성은 베이스 플레이트상에서 외주연에 고정자가 결합된 하우징과, 상기한 하우징의 중앙에 축착된 회전축과, 내주면에 마그네트를 가진 채 상기한 회전축의 상단에 축착된 회전자로써 이루어진 스핀들 모터에 있어서, 상기한 회전축에는 동압 발생용 요홈을 형성하고, 이 회전축이 끼워지는 베어링은 소결함유 베어링으로 하여 오일에 의해 동압이 발생하도록 하는데 있는 것이다.

Description

스핀들 모터용 유체 동압 베어링의 구조

제1도는 본 발명의 실시예를 보인 모터의 단면도.

제2도는 본 발명의 또 다른 실시예를 보인 요부 단면도.

제3도는 본 발명의 또 다른 실시예의 단면도.

제4도는 종래의 소결함유 베어링을 보인 평단면도.

제5도는 종래의 동압 베어링을 보인 정단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 베이스 플레이트 2 : 고정자

3 : 하우징 4 : 회전축

5 : 마그네트 6 : 회전자

7 : 소결함유 베어링 41 : 요홈

42 : +자홈 43 : 윤활판

71 : 도피홈

본 발명은 스핀들 모터에 사용되는 베어링에 대한 것으로 소결함유 베어링과 동압 베어링의 장점을 모두 살린데 특징이 있는 것이다.

일반적으로 스핀들 모터의 축계에서는 볼 베어링 대신 소결함유 베어링 또는 동압 베어링을 사용해 왔다.

소결함유 베어링(a)은 제4도 도면에서 보듯이 소결성형 후, 사이징 가공된 베어링으로서 오일을 함유하고 있는 바, 회전축과 베어링 내경의 틈새에 윤활 작용과 펌핑작용을 받는다.

또한 동압 베어링(b)은 제5도 도면에서 보듯이 회전축에 홈을 형성한 것으로 공기에 의한 강한 동압을 발생시켜 회전축과 베어링 내경의 틈새가 비접촉으로 회전을 하는 것이다.

그러나 상기한 소결함유 베어링(a)의 경우 오일이 유출되기 전까지는 압력 발생이 미약하기 때문에 초기 마찰에 의한 온도 상승, 마모등으로 모터의 성능을 약화시키는 단점이 있으며, 특히 베어링의 강성 부족으로 소음, 진동, 내충격에 약하다.

또 상기한 동압 베어링(b)의 경우 회전축과 베어링 내경의 사이 틈새가 비접촉의 상태로 되기 까지는 상당한 수준의 회전수에 도달해야 하며, 이시점까지의 마모 방지를 위해서는 회전축 및 내경의 표면 경도를 높게 가공할 수 밖에 없기 때문에 상당한 기술력과 비용이 소요되는 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 소결함유 베어링과 동압 베어링의 장점만을 취합하여 새로운 구조의 축계를 제공하고자 하는데 있다.

그리고 이를 위한 주요 구성은 베이스 플레이트상에서 외주연에 고정자가 결합된 하우징과, 상기한 하우징의 중앙에 축착된 회전축과, 내주면에 마그네트를 가진 채 상기한 회전축의 상단에 축착된 회전자로써 이루어진 스핀들 모터에 있어서, 상기한 회전축에는 동압 발생용 요홈을 형성하고, 이 회전축이 끼워지는 베어링은 소결함유 베어링으로 하여 오일에 의해 동압이 발생하도록 하는데 있는 것이다.

이하, 첨부 도면에 따라 본 발명의 구성 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 구성을 보인 모터의 단면도이고, 제2도는 회전축의 하단을 달리 처리한 상태의 실시예이다.

제3a도, 제3b도는 본 발명의 또 다른 실시예이다.

제1도 도면에서 보듯이 모터는 베이스 플레이트(1)상에서 외주연에 고정자(2)가 결합된 하우징(3)과, 상기한 하우징(3)의 중앙에 축착된 회전축(4)과, 내주면에 마그네트(5)를 가진 채 상기한 회전축의 상단에 축착된 회전자(6)로써 이루어지는 바, 이는 종래의 일반적인 모터와 대동소이하다.

본 발명에서는 상기한 모터의 회전축(4)에 동압 발생용 요홈(41)을 형성하면서 하우징(3)의 사이에 끼우는 베어링을 중단에 도피홈(51)을 가진 소결함유 베어링(51)으로 한다는 점이 특징이다.

이때, 회전축(4)의 하단 단면에는 제1도에서 보듯이 바람개비 모양의 +자홈(42)을 형성하여 역시 동압에 의한 트러스트 베어링의 기능을 하도록 하였으며, 제2도는 이와 달리 회전축(4)의 하단을 구형으로 하고, 그 밑에 윤활판(43)을 개입시킨 실시예이다.

또한 제3a도는 소결함유 베어링(7)에 도피홈(71)을 생략한 경우이고, 제3b도는 동압 요홈(41)을 수직형으로 실시한 예이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 요홈(41)에 의한 강한 동압력으로 베어링(7)의 오일 유출을 원활히 하며, 초기 마모를 최대한 줄일 수 있으며, 비압축성 오일의 윤활과 요홈(41)의 동압력 발생으로 베어링 강성을 최대한 증가시킬 수 있고, 오일 윤활의 도움으로 회전축 및 요홈의 표면 경도의 설계치를 낮출 수 있으며, 따라서 제조 공정 및 제조 원가를 줄일 수 있고, 저소음, 저진동, 내충격성 확보에 유리하다.

Claims (1)

1. 베이스 플레이트(1)상에서 외주연에 고정자(2)가 결합된 하우징(3)과, 상기한 하우징(3)의 중앙에 축착된 회전축(4)과, 내주면에 마그네트(5)를 가진 채 상기한 회전축의 상단에 축착된 회전자(6)로써 이루어진 스핀들 모터에 있어서, 상기한 회전축(4)에는 동압 발생용 요홈(41)을 형성하고, 이 회전축이 끼워지는 베어링은 소결함유 베어링(7)으로 하여 오일에 의해 동압이 발생하도록 하여서 됨을 특징으로 하는 스핀들 모터용 유체 동압 베어링의 구조.